采集2.0時(shí)代加速到來!助力電力計(jì)量數(shù)字化應(yīng)用

       在遠(yuǎn)程通訊中，4G方案市場占有率繼續(xù)提高，5G電力專網(wǎng)的研究和應(yīng)用從未停下。有預(yù)計(jì)全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場將在本個(gè)十年的剩余時(shí)間內(nèi)從4G過渡到5G。到2028年，5G的出貨量將超過4G，成為全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組市場的領(lǐng)先技術(shù)。

　　從采集1.0邁向2.0

　　用電采集系統(tǒng)海量的數(shù)字和設(shè)備

　　用電信息采集系統(tǒng)目前，已經(jīng)接入智能電能表5.2億只，智能電能表覆蓋率99.99%，水表、燃?xì)獗?、熱量?00余萬只;終端設(shè)備近4600萬臺(tái)，用戶覆蓋率99.99%;日采集數(shù)據(jù)量達(dá)到650GB，累計(jì)采集數(shù)據(jù)量已達(dá)790TB，采集成功率達(dá)到99.49%;截止2020年，用電信息采集系統(tǒng)1.0已為公司營銷、交易、發(fā)展、調(diào)度、運(yùn)檢、互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)專業(yè)部門、16個(gè)統(tǒng)推系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)，每天共享原始采集數(shù)據(jù)10億余條，分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)4億余條，有效支撐了營銷電費(fèi)核算發(fā)行、市場化交易用戶清分結(jié)算、配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)度、電壓質(zhì)量監(jiān)測、公司大數(shù)據(jù)分析等40余項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用。

　　對用電信息采集系統(tǒng)日益上漲的要求

　　“雙碳”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)對建設(shè)智慧能源系統(tǒng)、提升新能源消納和存儲(chǔ)能力、加快電力市場改革等新興業(yè)務(wù)場景提出了明確要求;“十四五”期間，新能源、微電網(wǎng)、互動(dòng)式設(shè)備將大量接入，居民用電需求快速增長，構(gòu)建“供電+能效”服務(wù)模式，對用電信息采集系統(tǒng)提出了更高要求。電力計(jì)量數(shù)字化轉(zhuǎn)型“采集1.0”系統(tǒng)已無法應(yīng)對日益多樣性的業(yè)務(wù)需求，因此，國網(wǎng)公司提出建設(shè)面向客戶側(cè)能源互聯(lián)網(wǎng)的新一代用電信息采集系統(tǒng)，即采集2.0。

　　采集系統(tǒng)2.0是國家電網(wǎng)公司營銷部牽頭組織，按照“感知數(shù)據(jù)總?cè)肟?、控制指令總出口”定位建成的客戶?cè)能源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)系統(tǒng)，遵循“架構(gòu)普適前瞻、技術(shù)穩(wěn)定先進(jìn)、功能獨(dú)立擴(kuò)展、界面量身定制”的設(shè)計(jì)思路，滿足海量終端設(shè)備“即插即采即用”需求。創(chuàng)新數(shù)字化實(shí)時(shí)協(xié)同工作場景和多樣的數(shù)智化應(yīng)用，全面探索基礎(chǔ)軟件國產(chǎn)化。，滿足“全量數(shù)據(jù)按需采集、設(shè)備狀態(tài)動(dòng)態(tài)感知、臺(tái)區(qū)能源柔性控制、客戶需求應(yīng)用互動(dòng)、數(shù)據(jù)靈活高效共享”五大核心業(yè)務(wù)主線保障需求。

　　采集2.0應(yīng)用情況

　　截至2021年年底，新一代用電信息采集系統(tǒng)(采集2.0)完成標(biāo)準(zhǔn)版軟件開發(fā)，已成功在國網(wǎng)江蘇、福建、浙江、安徽、河北、山東公司系統(tǒng)6家單位上線運(yùn)行。采集2.0上線后運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)功能、性能、技術(shù)指標(biāo)全部超過預(yù)期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　截止2021年年末，國網(wǎng)江蘇電力在雙軌運(yùn)行的基礎(chǔ)上率先實(shí)現(xiàn)了采集2.0單軌運(yùn)行。接下來要推動(dòng)采集2.0的6家單位全部實(shí)現(xiàn)單軌運(yùn)行，并在在其他單位推廣應(yīng)用采集2.0。

　　采集2.0能做什么?

　　與上一代用電信息采集系統(tǒng)相比，新一代用電信息采集系統(tǒng)具備多元化設(shè)備靈活接入能力，支持分布式能源、儲(chǔ)能、充電樁等設(shè)施接入，同時(shí)具備智能調(diào)度、實(shí)時(shí)在線研判等功能。

　　借助新式采集終端，新系統(tǒng)具備更高的末端低壓客戶用電行為感知能力，可通過多維度大海量數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建問題智能穿透分析的應(yīng)用新模式，拓展業(yè)務(wù)分析深度，縮短系統(tǒng)分析時(shí)間。

　　在采集時(shí)效性方面，該系統(tǒng)通過構(gòu)建一終端一電表一智能采集策略，實(shí)現(xiàn)分鐘級數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集能力;采集2.0首負(fù)荷數(shù)據(jù)采集頻率由原來的1小時(shí)提升至全量15分鐘、重點(diǎn)1分鐘，各類異常和電量計(jì)算由原來的按日提升至實(shí)時(shí)計(jì)算，還因前置配置的數(shù)據(jù)清洗模型，使采集成功率與數(shù)據(jù)采集質(zhì)量均有所提高。

　　實(shí)現(xiàn)能量流、信息流、業(yè)務(wù)流、碳流的“四流融合”，打造一個(gè)“善學(xué)習(xí)、會(huì)思考、能分析、有溫度”的新型平臺(tái)，全面支撐能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下的多元融合高彈性電網(wǎng)建設(shè)，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　系統(tǒng)創(chuàng)新數(shù)字化實(shí)時(shí)協(xié)同工作場景，打造了采集“一屏掌控”、展示“一頁千面”、操作“一鍵智達(dá)”、分析“一貫到底”、成效“一覽無余”的數(shù)字化實(shí)時(shí)協(xié)同工作場景，全面提升各層級人員工作效率。

　　此外，江蘇在用電信息采集系統(tǒng)2.0的應(yīng)用領(lǐng)域還拓展至群租房治理、社區(qū)獨(dú)居老人關(guān)懷等，助力社會(huì)治理水平提升。

　　采集2.0的業(yè)務(wù)影響

　　對電表提出更高要求

　　為適應(yīng)采集2.0系統(tǒng)的建設(shè)，新一代智能電能表在滿足基礎(chǔ)的計(jì)量功能外，更需要滿足智能設(shè)備的靈活接入，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的感知、采集和控制。2021年，智能電能表產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)完全切換為2020版標(biāo)準(zhǔn)，滿足采集2.0系統(tǒng)建設(shè)的需求。2021年9月，智能物聯(lián)電能表全性能試驗(yàn)檢測開始展開。

　　此外國網(wǎng)也在非介入式負(fù)荷辨識業(yè)務(wù)的發(fā)展，非介入式負(fù)荷辨識是指在智能物聯(lián)網(wǎng)表上安裝邊緣側(cè)計(jì)算模塊，提供精準(zhǔn)的用電設(shè)備負(fù)荷、能耗、使用情況等分析。

　　目前，國網(wǎng)江蘇電力是國內(nèi)自主研究最深入、應(yīng)用規(guī)模最大的網(wǎng)省公司;國網(wǎng)新疆電力也在積極進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用：2021年國網(wǎng)新疆電力組建技術(shù)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了基于非介入式負(fù)荷辨識技術(shù)的電力物聯(lián)感知平臺(tái)，并于2021年11月在昌吉回族自治州昌吉市佃壩鎮(zhèn)開展非介入式負(fù)荷辨識技術(shù)線下應(yīng)用試點(diǎn)。2022國網(wǎng)新疆電力計(jì)劃在昌吉州、伊犁州等地安裝200余臺(tái)智能物聯(lián)網(wǎng)電能表，將當(dāng)?shù)刂饕放_(tái)區(qū)用電負(fù)荷情況接入物電力聯(lián)感知平臺(tái)，持續(xù)拓展非介入式負(fù)荷辨識技術(shù)線下試點(diǎn)范圍。

　　隨著采集2.0和智能物聯(lián)電能表的建設(shè)，非介入式負(fù)荷辨識也受到更多的關(guān)注。

　　對通信提出更高要求

　　采集2.0系統(tǒng)支持各類用能設(shè)備的全接入、全采集、全控制，滿足多類型傳感控制設(shè)備接入與感知需求;采集內(nèi)容從“電量”數(shù)據(jù)擴(kuò)展到“電力”數(shù)據(jù)采集;采集方式從“定時(shí)單次”采集向“實(shí)時(shí)高頻”采集轉(zhuǎn)變;采集頻次從“日數(shù)據(jù)采集”提升至“分鐘級感知”。連接設(shè)備更廣，通信數(shù)據(jù)更大，時(shí)延性更低都對通信方式提出來更好的要求。

　　本地通信方式中，載波通信技術(shù)占據(jù)著用采系統(tǒng)最主要的地位，目前國網(wǎng)PLC向HPLC的升級進(jìn)程已經(jīng)過半，雙模升級正在起步階段。隨著雙碳政策和采集2.0系統(tǒng)的推進(jìn)、雙限實(shí)施以及電價(jià)市場化，高速電力載波雙模通信將有望成為未來電網(wǎng)采購中高速增長的需求。同時(shí)雙模通信也是國網(wǎng)計(jì)量中心現(xiàn)在一個(gè)重要的試點(diǎn)和推廣方向。

　　而在遠(yuǎn)程通訊中，4G方案市場占有率繼續(xù)提高，5G電力專網(wǎng)的研究和應(yīng)用從未停下。有預(yù)計(jì)全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場將在本個(gè)十年的剩余時(shí)間內(nèi)從4G過渡到5G。到2028年，5G的出貨量將超過4G，成為全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組市場的領(lǐng)先技術(shù)。采集2.0系統(tǒng)可以充分利用5G、北斗通信與大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)手段，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的伸縮性、易用性和穩(wěn)定性，支持用戶側(cè)能源設(shè)備的廣泛接入，滿足綜合能源感知設(shè)備的“即插、即采、即用”，有效整合能源信息與用電數(shù)據(jù)，推動(dòng)營銷業(yè)務(wù)數(shù)字化發(fā)展，繁榮數(shù)字化生態(tài)。

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